В последнее десятилетие большое внимание уделяется окислительному стрессу как фактору, вызывающему снижение жизнеспособности сперматозоидов. Окислительный стресс возникает в результате недостаточности антиоксидантных систем, необходимых для нейтрализации свободных радикалов, постоянно образующихся в клетках в процессе жизнедеятельности. Накопление свободных радикалов приводит к перекисному окислению липидов в клеточных мембранах и нарушению функций последних; кроме того, могут образовываться перекиси нуклеиновых оснований ДНК, что служит причиной разрывов цепи ДНК и изменения структуры хроматина. В многочисленных исследованиях выявлена зависимость между высоким уровнем свободных радикалов в сперме и снижением подвижности и повреждением ядерной ДНК сперматозоидов. По-видимому, окислительный стресс в конечном итоге приводит к гибели половых клеток. У больных с идиопатическим бесплодием часто обнаруживают повышение содержания в сперме свободных радикалов кислорода и цистеиновых протеиназ (каспаз), принимающих участие в процессе апоптоза, и их активатора цитохрома с; при этом выявляется отрицательная корреляционная связь между уровнем каспаз и подвижностью, концентрацией и морфологической сохранностью сперматозоидов. В сперматозоидах имеются ферментные системы, защищающие их от свободнорадикального окисления; тем не менее основную защиту им обеспечивает, по-видимому, семенная жидкость, содержащая основные антиоксидантные ферменты - супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионпероксидазу.

В эякуляте также содержатся ферменты, осуществляющие апоптоз, причем в наибольшем количестве в сперме мужчин, страдающих бесплодием. Активация этих ферментов происходит под влиянием не только окислительного стресса, но и вирусной инфекции, злокачественных новообразований, гиперпролактинемии, избыточного потребления алкоголя и других воздействий, вызывающих снижение выработки сперматозоидов, уменьшение их подвижности и усиленную фрагментацию их ДНК.

Поддержание функциональной активности сперматозоидов осуществляется спермоплазмой, в которой содержатся белки, ферменты, микроэлементы, фруктоза, лимонная кислота, карнитин и другие метаболиты. Спермоплазма представляет собой смесь секретов добавочных половых желез. Нормальная деятельность этих желез обеспечивается андрогенными гормонами. Тестостерон стимулирует образование фруктозы в семенных пузырьках, лимонной кислоты, микроэлементов - в предстательной железе, карнитина - в придатках яичка; поэтому уровень этих метаболитов в спермоплазме может косвенно свидетельствовать об андрогенной насыщенности организма и функциональном состоянии желез мужской половой системы.

Фруктоза в норме секретируется семенными пузырьками. Секреция фруктозы - важная функция семенных пузырьков, она обеспечивает поддержание обмена веществ и подвижности сперматозоидов. Нормальная концентрация фруктозы в спермоплазме - 6,7-33,3 мкмоль/мл. Снижение жизнеспособности сперматозоидов сопровождается повышением уровня фруктозы в спермогшазме. Воспаление семенных пузырьков приводит к снижению фруктозы в спермоплазме. Определение фруктозы в спермоплазме имеет диагностическое значение для оценки уровня проходимости семявыводящих путей. Отсутствие (очень низкая концентрация) фруктозы в семенной плазме указывает на двухстороннюю атрезию или тяжелую дисфункцию семенных пузырьков или обструкцию семявыбрасывающего протока при фиброзном перерождении.

Врожденное двух- или одностороннее нарушение проходимости семявыносящих протоков (отсутствие vas deferens) встречается или как отдельная аномалия, или как часть системной патологии - муковисцидоза - аутосомного рецессивного заболевания, вызванного мутацией в CFTR-гене (CFTR - cystic fibrosis transmembrane conductance regulator - мембрано-связанный белок ионного канала). Среди жителей Кавказа такая аномалия встречается с частотой примерно 1 на 2500 детей. CFTR-ген имеет большие размеры, в нем выявлено более 700 различных мутаций. На рис. 165 представлены результаты исследования рН, объема и концентрации фруктозы в эякуляте при мутации в CFTR-гене.

При низкой активности фруктозы необходимо направить пациента на ультразвуковое исследование семенных пузырьков до и после эякуляции. В то же время фруктоза практически не используется как показатель активности эндокринной функции.
Концентрация лимонной кислоты отражает функциональное состояние предстательной железы. В норме ее более 20 ммоль/л.

Содержание карнитина в спермоплазме около 0,47 моль/л, Карнитин попадает в эякулят из придатка яичка (94%) и семенных пузырьков. Он участвует в переносе жирных кислот через мембрану сперматозоида и увеличивает их подвижность.

Существенное влияние на подвижность сперматозоидов и оплодотворяющие свойства эякулята оказывают такие микроэлементы, как Fe, Mg, Мп, Zn. Их секреция осуществляется в основном предстательной железой.

Спермоплазма содержит большое количество белков, которые секретируются главным образом предстательной железой и семенными пузырьками. В норме концентрация общего белка составляет 40-45 г/л,

Ключевыми ферментами процесса оплодотворения являются сериновая протеиназа, акрозип и гиалуронидаза, участвующие в акросомальной реакции. Их активность находится в прямой зависимости от концентрации сперматозоидов.

Исследование активности акрозина является прекрасным тестом для оценки фертильности при подготовке к искусственному оплодотворению, Содержание гиалуронидазы находится в прямой зависимости от концентрации сперматозоидов: с увеличением числа сперматозоидов ее концентрация в эякуляте возрастает.

- Читать далее "Определение концентрации фруктозы в эякуляте. Концентрация цитрата, цинка в эякуляте"